RU59258U1 - DEVICE OF ULTRASONIC CONTROL OF HIGH VOLTAGE VOLTAGE INSULATORS - Google Patents
DEVICE OF ULTRASONIC CONTROL OF HIGH VOLTAGE VOLTAGE INSULATORS Download PDFInfo
- Publication number
- RU59258U1 RU59258U1 RU2006129500/22U RU2006129500U RU59258U1 RU 59258 U1 RU59258 U1 RU 59258U1 RU 2006129500/22 U RU2006129500/22 U RU 2006129500/22U RU 2006129500 U RU2006129500 U RU 2006129500U RU 59258 U1 RU59258 U1 RU 59258U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- ultrasonic
- digital
- ultrasonic vibrations
- radiation pattern
- Prior art date
Links
Abstract
Устройство относится к электротехнике и предназначено для дистанционной диагностики изоляторов контактной сети железных дорог под напряжением, линий высоковольтных электропередач, электростанций и подстанций и др. Принцип его работы основан на обнаружении и анализе ультразвуковых сигналов, сопровождающих искровые и коронные разряды.The device relates to electrical engineering and is intended for remote diagnostics of insulators of a contact network of live railways, high-voltage power lines, power plants and substations, etc. The principle of its operation is based on the detection and analysis of ultrasonic signals accompanying spark and corona discharges.
Устройство содержит приемник УЗ колебаний с широкой диаграммой направленности, лазерный целеуказатель, оптический визир, усилитель-преобразователь УЗ колебаний, блоки автоматического и ручного регулирования усиления, цифровой диктофон, контрольные головные телефоны, жидкокристаллический индикатор и отличается тем, что дополнительно содержит приемник УЗ колебаний с узкой диаграммой направленности и блок цифровой обработки сигнала, выполненный с возможностью корреляционного анализа спектров поступающих сигналов с образцовыми спектрами различных видов разрядов, содержащимися в энергонезависимой памяти.The device contains a receiver of ultrasonic vibrations with a wide radiation pattern, a laser pointer, an optical sight, an amplifier-converter of ultrasonic vibrations, blocks of automatic and manual gain control, a digital voice recorder, control head phones, a liquid crystal indicator and differs in that it additionally contains a receiver of ultrasonic vibrations with a narrow radiation pattern and digital signal processing unit, configured to correlate the analysis of the spectra of incoming signals with exemplary spec ramie different types of bits contained in the non-volatile memory.
Устройство повышает точность и достоверность определения местонахождения дефектных мест в изоляторах под напряжением.The device improves the accuracy and reliability of determining the location of defective places in live insulators.
Description
Устройство относится к электротехнике и предназначено для дистанционного контроля электротехнического оборудования с целью обнаружения поверхностных частичных разрядов и трещин в изоляторах контактной сети железных дорог, линий высоковольтных электропередач, электростанций и подстанций, а также контроля соединений разъединителей, качества контактов в силовых распределительных щитах и др.The device relates to electrical engineering and is intended for remote monitoring of electrical equipment in order to detect surface partial discharges and cracks in the insulators of the contact network of railways, high-voltage power lines, power plants and substations, as well as control the disconnector connections, the quality of contacts in power distribution boards, etc.
В настоящее время контроль состояния высоковольтных изоляторов, находящихся под напряжением, проводится измерительными штангами или приборами дистанционного контроля [1] (Ю.В.Богданов, В.Г.Рогацкий Вестник ВНИИЖТ, 2003, №3, 28-30 с).Currently, the condition of high-voltage insulators under voltage is monitored by measuring rods or remote control devices [1] (Yu.V. Bogdanov, V. G. Rogatsky Vestnik VNIIZhT, 2003, No. 3, 28-30 s).
Детектирование гирлянд подвесных изоляторов, находящихся под напряжением, измерительной штангой весьма трудоемко и достаточно опасно.Detection of garlands of suspended insulators under voltage with a measuring rod is very laborious and quite dangerous.
Известен ультразвуковой детектор УД-8М [2] (Паспорт и инструкция по эксплуатации УД-8М, Нижний Новгород, 1992, ТОО «Сигнал»), предназначенный для дистанционного определения мест утечек в изоляторах контактной сети железных дорог и ЛЭП. Принцип работы детектора основан на обнаружении ультразвуковых (УЗ) сигналов, сопровождающих искровые и коронные разряды. Направляя детектор на места вероятного местоположения искровых и коронных разрядов, контролируют уровень шумов в головных телефонах. Детектор ориентируют на максимум этого шума. Недостатки детектора - невысокая чувствительность и большой угол раскрыва, что не позволяет точно определить место источника ультразвукового шума.Known ultrasonic detector UD-8M [2] (Passport and user manual UD-8M, Nizhny Novgorod, 1992, Signal LLP), designed for remote location of leaks in insulators of the contact network of railways and power lines. The detector’s principle of operation is based on the detection of ultrasonic (US) signals accompanying spark and corona discharges. By directing the detector to the places of probable location of spark and corona discharges, the noise level in the head phones is monitored. The detector is oriented to the maximum of this noise. The disadvantages of the detector are its low sensitivity and a large opening angle, which does not allow to accurately determine the location of the source of ultrasonic noise.
Несколько лучшие характеристики имеет акустический ультразвуковой детектор «Ингула» [3] (Изобретатель и рационализатор 2003 г. №10), The Ingula acoustic ultrasonic detector has somewhat better characteristics [3] (Inventor and Rationalizer of 2003 No. 10),
содержащий кроме головных телефонов световой линейный индикатор и оптический визир.containing, in addition to headphones, a linear light indicator and an optical sight.
Местонахождение дефекта определяют по максимальному уровню шума в головных телефонах и максимальному числу светящихся фрагментов линейного индикатора. Однако и этот детектор имеет достаточно большой угол раскрыва, что не позволяет точно определить место источника ультразвуковых сигналов, например, в гирляндах подвесных изоляторов.The location of the defect is determined by the maximum noise level in the head phones and the maximum number of luminous fragments of the linear indicator. However, this detector also has a sufficiently large aperture angle, which does not allow to accurately determine the location of the source of ultrasonic signals, for example, in garlands of suspended insulators.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство ультразвукового контроля высоковольтных изоляторов под напряжением [4] (патент на изобретение RU 2262100. G 01 №29/04), принятое за прототип.Closest to the proposed device is a device for ultrasonic testing of high-voltage insulators under voltage [4] (patent for invention RU 2262100. G 01 No. 29/04), adopted as a prototype.
Устройство [4] содержит ультразвуковой детектор, оптический визир, световой линейный индикатор, лазерный целеуказатель, встроенный источник питания, цифровой диктофон, блок автоматической регулировки чувствительности для приема сигнала от ультразвукового детектора. При этом выход блока автоматической регулировки чувствительности соединен с входом блока обработки ультразвукового сигнала, выполненного с возможностью передачи результатов обработки вместе с диктофонными записями в блок долговременной памяти с последующей передачей на компьютер.The device [4] contains an ultrasonic detector, an optical sight, a linear light indicator, a laser pointer, an integrated power source, a digital voice recorder, an automatic sensitivity adjustment unit for receiving a signal from an ultrasonic detector. In this case, the output of the automatic sensitivity adjustment unit is connected to the input of the ultrasonic signal processing unit, configured to transfer the processing results together with voice recorders to the long-term memory unit with subsequent transfer to a computer.
Устройство [4] имеет ряд преимуществ по сравнению с [3]. Однако и оно, имея достаточно большой угол раскрыва (порядка 3°), не позволяет точно локализовать источник излучения ультразвукового шума (местонахождение дефекта).The device [4] has several advantages compared to [3]. However, even having a sufficiently large aperture angle (of the order of 3 °), it does not allow to accurately localize the source of ultrasonic noise radiation (location of the defect).
Для повышения точности и достоверности определения дефектных мест нами предлагается устройство ультразвукового контроля высоковольтных изоляторов под напряжением, включающее приемник УЗ колебаний с широкой диаграммой направленности, оптический визир, лазерный целеуказатель, жидкокристаллический индикатор, усилитель-преобразователь УЗ колебаний, блоки автоматического и ручного регулирования усиления, цифровой диктофон, контрольные головные To improve the accuracy and reliability of determining defective places, we propose a device for ultrasonic monitoring of high-voltage insulators under voltage, including an ultrasonic vibration receiver with a wide radiation pattern, an optical sight, a laser pointer, a liquid crystal indicator, an ultrasonic oscillation converter, automatic and manual gain control units, digital voice recorder
телефоны, интерфейс связи с компьютером, встроенный источник питания, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит приемник УЗ колебаний с узкой диаграммой направленности, например, параболический рефлектор с помещенным в его фокусе УЗ микрофоном с диаграммой направленности, составляющей около 1°, и блок цифровой обработки сигнала, содержащий нормирующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок быстрого преобразования Фурье (БПФ), цифровой коррелятор, блок энергонезависимой памяти с образцовыми спектрами, цифровой компаратор, устройство управления и звуковой оповещатель.telephones, a computer communication interface, a built-in power supply, characterized in that it further comprises a ultrasonic vibration receiver with a narrow radiation pattern, for example, a parabolic reflector with an ultrasound microphone placed in its focus with a radiation pattern of about 1 °, and a digital processing unit a signal containing a normalizing amplifier, an analog-to-digital converter (ADC), a fast Fourier transform unit (FFT), a digital correlator, a non-volatile memory unit with model spectra, a digital co mparator, control device and sound annunciator.
Для наведения на обследуемый объект и его визуального контроля в предлагаемом устройстве может быть встроен видеоэкран, что повышает удобство работы и позволяет исключить лазерный целеуказатель и оптический визир.To point to the object under examination and its visual control in the proposed device, a video screen can be integrated, which increases the usability and eliminates the laser target designator and optical sight.
На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства. Здесь 1 - приемник УЗ колебаний с широкой диаграммой направленности, 2 - оптический визир, 3 - лазерный целеуказатель 4 - приемник УЗ колебаний с узкой диаграммой направленности, 5 - входной коммутатор, 6 - усилитель-преобразователь УЗ колебаний, 7 - цифровой диктофон, 8 - контрольные головные телефоны, 9 - переключатель автоматическое /ручное регулирование усиления, 10 - ручной регулятор усиления, 11 - блок цифровой обработки сигнала, 12 - жидкокристаллический индикатор, 13 - звуковой оповещатель, 14 - исследуемый объект, 15 - встроенный источник питания (на схеме не показан).Figure 1 presents the structural diagram of the proposed device. Here 1 is a receiver of ultrasonic vibrations with a wide radiation pattern, 2 is an optical sight, 3 is a laser target designator 4 is a receiver of ultrasonic vibrations with a narrow radiation pattern, 5 is an input switch, 6 is an amplifier-transducer of ultrasonic vibrations, 7 is a digital voice recorder, 8 is control headphones, 9 - automatic / manual gain control switch, 10 - manual gain control, 11 - digital signal processing unit, 12 - liquid crystal display, 13 - sounder, 14 - test object, 15 - built-in power supply (on Heme not shown).
На фиг.2 представлена структурная схема блока цифровой обработки сигнала 11(см. фиг.1). Здесь 11.1 нормирующий усилитель, 11.2 - АЦП, 11.3 - блок БПФ, 11.4 - цифровой коррелятор, 11.5 - блок энергонезависимой памяти с образцовыми спектрами, 11.6 - цифровой компаратор, 11.7 - устройство управления.In Fig.2 presents a structural diagram of a block of digital signal processing 11 (see Fig.1). Here 11.1 is a normalizing amplifier, 11.2 is an ADC, 11.3 is an FFT block, 11.4 is a digital correlator, 11.5 is a non-volatile memory block with exemplary spectra, 11.6 is a digital comparator, 11.7 is a control device.
На фиг.3 показан вид гирлянд из четырех тарельчатых изоляторов, обследованных предлагаемым устройством.Figure 3 shows a view of garlands of four plate insulators examined by the proposed device.
Устройство работает следующим образом. Входным коммутатором 3 включают приемник 1 УЗ колебаний с широкой диаграммой направленности. С помощью лазерного целеуказателя 3 или видеоэкрана наводят устройство на различные участки обследуемого объекта 14. Сигналы, обнаруженные при этом приемником 1, передаются в усилитель-преобразователь УЗ колебаний 6, выход которого соединен с входом блока цифровой обработки сигнала 11. Сигналы, поступившие в блок 11, проходят специальную обработку, в том числе с применением корреляционного анализа с образцовыми спектрами различных видов разрядов из блока 11.5 энергонезависимой памяти. Если из результатов анализа следует вывод о наличии дефекта, автоматически включается звуковой оповещатель. Корреляционный анализ спектров поступивших сигналов исключает возможность ошибочных заключений, связанных с посторонними источниками шумов, не являющихся признаками наличия дефекта.The device operates as follows. The input switch 3 includes a receiver 1 ultrasonic vibrations with a wide radiation pattern. Using a laser pointer 3 or a video screen, the device is guided to various sections of the object being examined 14. The signals detected by the receiver 1 are transmitted to the ultrasonic vibration amplifier 6, the output of which is connected to the input of the digital signal processing unit 11. The signals received in block 11 , undergo special processing, including using correlation analysis with sample spectra of various types of discharges from block 11.5 non-volatile memory. If the conclusion about the presence of a defect follows from the results of the analysis, the sound siren automatically turns on. Correlation analysis of the spectra of the received signals excludes the possibility of erroneous conclusions associated with extraneous noise sources that are not signs of a defect.
Для определения точного положения источника УЗ шума на участке, обнаруженном приемником 1, входным коммутатором 5 включают приемник 4 УЗ колебаний с узкой диаграммой направленности и определяют положение источника УЗ сигнала на этом участке по сигналу звукового оповещателя 13 и максимальному уровню сигнала, отображаемому на жидкокристаллическом индикаторе 12. Дополнительно УЗ сигнал можно проконтролировать на слух контрольными головными телефонами 8.To determine the exact position of the source of ultrasonic noise in the area detected by the receiver 1, the input switch 5 includes a receiver 4 of ultrasonic vibrations with a narrow radiation pattern and determine the position of the source of ultrasonic signal in this area by the signal of the siren 13 and the maximum signal level displayed on the liquid crystal display 12 . Additionally, the ultrasound signal can be monitored by ear control headphones 8.
При сильном фоновом шуме, мешающем точной локализации источника УЗ шума, переключателем 9 переходят на ручное регулирование (ослабление) усиления.With strong background noise, which interferes with the accurate localization of the ultrasonic noise source, switch 9 switches to manual gain control (attenuation).
В цифровой диктофон 7 записывают комментарии о проверяемом объекте (номер, расположение объекта, место дефекта и т.д.) и, при необходимости, сам УЗ сигнал, излучаемый обследуемым объектом. Эти записи по интерфейсу связи могут быть переданы на компьютер.The digital voice recorder 7 records comments about the object being checked (number, object location, defect location, etc.) and, if necessary, the ultrasound signal itself emitted by the object being examined. These records can be transferred to the computer via the communication interface.
Совместное использование в устройстве двух приемников УЗ колебаний с широкой и узкой диаграммой направленности повышает быстроту и точность определения места дефекта (источника разряда), а корреляционный анализ сигналов от обследуемых объектов с образцовыми спектрами разрядов, содержащимися в энергонезависимой памяти, исключает возможность ошибок, связанных с присутствием посторонних шумов.The combined use of two ultrasound oscillation receivers with a wide and narrow radiation pattern in the device increases the speed and accuracy of determining the location of the defect (discharge source), and the correlation analysis of the signals from the objects under study with the sample discharge spectra contained in non-volatile memory eliminates the possibility of errors due to the presence of extraneous noise.
При использовании УЗ приемника с узкой диаграммой направленности снижается уровень приема окружающих шумов, что позволяет выявлять источники УЗ шума на большем расстоянии по сравнению с применяемыми аналогами.When using an ultrasonic receiver with a narrow radiation pattern, the level of reception of ambient noise is reduced, which makes it possible to identify sources of ultrasonic noise at a greater distance in comparison with the applied analogues.
Пример.Example.
Предлагаемое устройство было испытано на Алтайской дистанции электроснабжения Западно-Сибирской железной дороги. Диагностировались подвесные гирлянды из четырех стеклянных тарельчатых изоляторов контактной сети постоянного тока. Вид этих гирлянд показан на фиг.3.The proposed device was tested at the Altai distance power supply of the West Siberian Railway. Suspended garlands of four glass plate insulators of a direct current contact network were diagnosed. The view of these garlands is shown in figure 3.
Всего было обследовано 120 гирлянд. Из них было выявлено две дефектные. При этом четко было выявлено, какой из четырех тарельчатых изоляторов в этой гирлянде является дефектным.A total of 120 garlands were examined. Of these, two were found to be defective. In this case, it was clearly revealed which of the four plate-shaped insulators in this garland is defective.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129500/22U RU59258U1 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | DEVICE OF ULTRASONIC CONTROL OF HIGH VOLTAGE VOLTAGE INSULATORS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129500/22U RU59258U1 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | DEVICE OF ULTRASONIC CONTROL OF HIGH VOLTAGE VOLTAGE INSULATORS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU59258U1 true RU59258U1 (en) | 2006-12-10 |
Family
ID=37666266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006129500/22U RU59258U1 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | DEVICE OF ULTRASONIC CONTROL OF HIGH VOLTAGE VOLTAGE INSULATORS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU59258U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2483302C1 (en) * | 2011-12-09 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Метакон" | Method to control energised high-voltage power equipment |
RU2816106C1 (en) * | 2023-08-31 | 2024-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Логотех" | Method for non-destructive acoustic control of ceramic support-rod insulators |
-
2006
- 2006-08-14 RU RU2006129500/22U patent/RU59258U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2483302C1 (en) * | 2011-12-09 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Метакон" | Method to control energised high-voltage power equipment |
RU2816106C1 (en) * | 2023-08-31 | 2024-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Логотех" | Method for non-destructive acoustic control of ceramic support-rod insulators |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8474320B2 (en) | Method and apparatus for locating cable faults | |
US7387026B1 (en) | Peripheral ultrasonic sensing array system and method | |
US20060209632A1 (en) | General purpose signal converter | |
EP2975397B1 (en) | High frequency acoustic spectrum imaging method and corresponding device | |
RU2019126552A (en) | Damage detection system and method | |
KR20110055331A (en) | Receiving apparatus of ultrasonic waves for detecting degraded components in an overhead distribution line | |
JP2004514154A (en) | Ultrasonic probe | |
CN105334483A (en) | Combination electric appliance built-in ultrahigh frequency partial discharge sensor sensitivity detection device | |
KR101065910B1 (en) | How to check power equipment | |
CN114323481A (en) | Gas multi-source leakage sound image localization method and sound image localization system | |
CN111537935A (en) | High-frequency partial discharge anti-interference function verification method and system | |
RU59258U1 (en) | DEVICE OF ULTRASONIC CONTROL OF HIGH VOLTAGE VOLTAGE INSULATORS | |
KR102025698B1 (en) | Ultrasonics wave detecting device performing domain and precise detection for long distance and ultrasonics wave gather apparatus and independence series of sensor module device using in the ultrasonics wave detecting device | |
CN106053603A (en) | Ultrasonic time-domain detection method for pore defect of epoxy casting insulation part | |
CN109187738A (en) | A kind of sulfur hexafluoride gas detection device based on ultrasonic wave principle | |
Guidorzi et al. | A Low-Cost System for Quick Measurements on Noise Barriers in Situ | |
Núñez et al. | Multichannel acquisition system and denoising for the detection and location of partial discharges using acoustic emissions | |
JP2009236620A (en) | Ultrasonic flaw detection method | |
RU2569415C1 (en) | Device for control of live high-voltage equipment | |
CN106500925A (en) | A kind of detecting system of GIS device gas leakage, device and method | |
KR102311106B1 (en) | An Evaluation and Localization System of The Concrete Soundness Based on Mixed Reality through Real-Time Strike Sound Analysis and It's Method | |
KR20220170653A (en) | Partial discharge diagnosis method and device using ultrasonic visualization and phase resolution analysis | |
CN201273891Y (en) | Ultrasonic nondestructive detector used for ceramic insulator | |
RU2262100C1 (en) | Device for ultrasonic testing of high-voltage isolators | |
RU2670189C1 (en) | Device for control of high-voltage equipment under voltage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150815 |